【摘 要】
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为保证线控底盘电动汽车在遭遇执行器失效时的稳定性,并考虑人-车交互行为,提出了以驾驶人为领导者的一主多从(Single-leader-multiple-follower,SLMF)混合博弈容错控制框架.为实现驾驶人-车辆的交互控制,首先建立了两者的耦合模型.其次,将驾驶人及5个底盘子系统即主动前轮转向(Active Front Steering,AFS)系统和4个轮毂电机建模为博弈中的6个参与者,基于Stackelberg主从博弈与多人合作博弈设计了SLMF混合博弈控制框架.考虑驾驶人具有优先控制权限及执
【机 构】
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重庆大学 机械与运载工程学院,重庆 400044
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为保证线控底盘电动汽车在遭遇执行器失效时的稳定性,并考虑人-车交互行为,提出了以驾驶人为领导者的一主多从(Single-leader-multiple-follower,SLMF)混合博弈容错控制框架.为实现驾驶人-车辆的交互控制,首先建立了两者的耦合模型.其次,将驾驶人及5个底盘子系统即主动前轮转向(Active Front Steering,AFS)系统和4个轮毂电机建模为博弈中的6个参与者,基于Stackelberg主从博弈与多人合作博弈设计了SLMF混合博弈控制框架.考虑驾驶人具有优先控制权限及执行器对驾驶人行为的补偿作用,基于Stackelberg博弈理论建立了驾驶人与底盘子系统的主从博弈模型,其中驾驶人作为领导者通过感知跟随者的行为做出转向决策,而5个底盘子系统被建模为跟随者.由于跟随者追求共同的横向稳定控制目标,因此基于合作博弈理论建立了合作模型,并对领导者的转向策略做出最优响应.最后,为研究跟随者之间追求不同目标导致不合作时的控制效果,设计了非合作Nash博弈与Stackelberg博弈相结合的混合博弈为对比方法,通过实时硬件在环测试验证并对比了2种方法.结果表明:针对不同风格的驾驶人,所设计的方法可以保证遭遇执行器卡死失效车辆的稳定性.与不合作的情况相比,2种不同风格的驾驶人驾驶的车辆在底盘子系统合作时,车辆稳定性分别提升了54.62％和53.78％,驾驶人工作负荷分别降低了31.79％和36.07％.
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